人教版九年级全册第十八章 电功率综合与测试巩固练习

这是一份人教版九年级全册第十八章 电功率综合与测试巩固练习，共26页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

第十八章电功率拓展提升（1）2020-2021学年人教版物理九年级
姓名：___________班级：___________

一、单选题(共42分)
1．(本题3分)下列能量转化过程中，属于电能转化为化学能的是（　　）
A．给手机电池充电 B．电水壶加热水
C．洗衣机正在洗衣服 D．干电池正在给电灯供电
2．(本题3分)图示为加热器的电路图，设电源电压保持不变，、均为发热电阻，通过开关和的通断组合，可得到不同加热挡位。若该加热器的最大电功率是12W，则下列判断正确的是（　　）

A．只闭合开关，该加热器电功率为12W
B．只闭合开关，该加热器电功率为12W
C．同时闭合开关、，上消耗的电功率为4W
D．同时闭合开关、，上消耗的电功率为4W
3．(本题3分)某家用电器正常工作时的功率约为300W，则它可能是（　　）
A．空调器 B．洗衣机 C．电视机 D．台灯
4．(本题3分)灯泡L标有“6V，3W”字样，接在如图所示电路中，闭合开关后恰好正常发光，电源电压恒为18V，在滑片P移动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．当滑片P向右移动过程中，电流表示数变小
B．为了保证电表的安全，电压表应选0~3V量程
C．灯泡L在10min消耗的电能为5400J
D．滑动变阻器消耗的电功率恒为6W
5．(本题3分)如图电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，各表均有示数。当滑动变阻器的滑片P向向右移动时，下列说法中正确的是（　　）

A．电流表A示数与电流表A1示数的差值不变
B．电压表V示数与电流表A示数的比值变大
C．电压表V示数与电流表A1示数的比值变小
D．电压表V示数与电流表A示数的乘积不变
6．(本题3分)如图甲所示的电路中，R为定值电阻，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端，两电表示数变化关系如乙图所示。则下列说法不正确是（　　）

A．电源电压是6V
B．滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω
C．电阻R1的阻值是20Ω
D．滑片P滑到AB中点时电阻R1的电功率是0.9W
7．(本题3分)如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，滑动变阻器R最大阻值为5Ω，闭合开关后，调节滑动变阻器R的阻值，根据记录的数据，作出U﹣I关系图像如图乙所示，由图像可知（　　）

A．电源电压U=2.0V B．电压表的最大示数为1.5V
C．定值电阻的阻值R0=1.0Ω D．电路的最大功率为4.5W
8．(本题3分)如图，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.2A，电路通电时间为3min.下列说法中不正确的是（　　）

A．电源电压为6V B．电阻R2的阻值为30Ω
C．电路的总功率为3W D．这段时间电路消耗的电能为9J
9．(本题3分)2020年1月，华为手机发布会在北京召开，发布了一款功率高达20W的高速无线充电器（如图所示），其输出电压约为5V，关于该充电器。下列说法中正确的是（　　）

A．功率是表示电流做功多少的物理量
B．该充电器充电头输出电流可高达 20A
C．该充电器将电能主要转化为内能
D．该充电器的输入电压为 220V
10．(本题3分)如图甲电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙，当滑片在b端时电流表示数为0.3A。若滑片置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为0.8W，则下列说法正确的是（　　）

A．R2的最大阻值为18 Ω B．R1的阻值为10 Ω
C．电源电压为8V D．R0的阻值为2Ω
11．(本题3分)下列说法中不正确的是（　　）
A．电能表的铝盘转的越快，表明越费电
B．质量和初温都相等的油和水吸收相同热量时，油的温度比水的温度高
C．不需要光屏，人眼也可以看到实像
D．光和声音从空气传入水里，光速变慢，声速变快
12．(本题3分)如图所示的电路中，电源电压U不变。只闭合开关S1，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表的示数为 U1，电流表的示数为 I1，电阻 RA的电功率为 PA，滑动变阻器接入电路中的电阻为 RB时，电压表的示数 U2= 2V，同时闭合S1、S2，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表的示数为U3，电流表的示数为I3，电阻 RB的电功率 PB = 0.675W，电路的总功率为P3。已知：RA= 15Ω，RB = 30Ω，PA:PB= 8:9，U1:U3= 2:1。则下列计算结果正确的是（　　）

A．I1:I3 = 3:4 B．R1:R2= 1:2 C．P3 = 0.225W D．U = 12V
13．(本题3分)在如图所小的电路中，电源电压保持不变。只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P从最上端移动到最下端的过程中，电压表V2的示数最小值为3V，电压表V1与V2的示数之差变化了2V。闭合开关S1和S2，将滑片P从最下端移动到最上端的过程中，电阻R3的最大功率为0.75W，当滑片P在中点时，电路总功率为P总，电压表V1与V2的示数之比为1:2。P总为（　　）

A．2W B．2.4W C．3W D．3.2W
14．(本题3分)在实际生活中电池本身是有电阻的，因此，实际的电池可以等效为一个没有电阻的理想电池和一个阻值一定的电阻串联而成。在如图甲所示电路中，电源由几个相同的铅蓄电池组成（每节电压为2V）。合上开关S，变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图乙、丙、丁所示，图乙表示电压表示数与电流表示数的关系；图丙表示滑动变阻器的功率跟电压表示数的关系；图丁表示铅蓄电池输出电能的效率η与变阻器接入电路电阻大小的关系，b点时η最大。不计电表、导线对电路的影响，则下列结论错误的是（　　）

A．电路中的最大电流为4A，变阻器消耗的最大电功率为6W
B．铅蓄电池的节数为3节，每节铅蓄电池的阻值为0.5Ω
C．变阻器的总电阻为1.5Ω
D．图丙中a点对应的横坐标为3V


二、填空题(共24分)
15．(本题4分)1的电可供“220V 800W”的电饭锅正常工作______h，它正常工作时，电流是______A（保留一位小数）；假如电路中的电压降低到200V，电阻丝的电阻不变，这时电炉实际的电功率有为______W（保留一位小数）。
16．(本题4分)某品牌电热水壶如图所示，其铭牌如表。好奇的小丽想试试烧开水，她用壶装满初温为20℃的水并烧开（标准大气压）水需要吸收______J的热量。如果电热水壶放出的热量全部被水吸收，则烧开这壶水需要的时间是______s。[水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1000W
水壶容积
1.0L
加热方式
底盘加热

17．(本题4分)如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡的额定功率为。只闭合开关S、S1，将滑片P从最右端移动到点，此时小灯泡正常发光。图乙是这一过程中电流表和电压表示数的关系图象。再断开开关S1，闭合开关S2，将滑片P从点移动到最右端，图丙是这一过程中电流表示数与变阻器滑片P左侧的阻值变化关系的图象。则该电路的电源电压为______，定值电阻的阻值为______，当电路中电流为时，灯L的实际功率为______。

18．(本题4分)额定电压均为的甲、乙两灯，图线如图所示，则甲、乙两灯的额定功率之比为______；若甲、乙两灯并联接在电压为的电源两端时，电阻之比为______；甲、乙两灯串联接在电压为的电源两端时，实际功率之比为______。

19．(本题4分)如图所示，电源电压恒为6V，灯泡L标有“6V 3W”，定值电阻R1的阻值为10Ω，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R2标有“30Ω 1A”。

（1）灯泡L正常工作时的电阻为______Ω；
（2）闭合S1、S3，断开S2、S4，电路消耗的最大功率为______ W；将滑片移至中点时电压表示数为2V，则此时灯泡的实际功率为______W；
（3）断开S1、S3，闭合S2、S4，电路工作1分钟消耗的电能为______J。
20．(本题4分)如图所示，当滑片在某位置时，电压表的示数为，滑动变阻器消耗的功率为P1，移动滑片到另一位置时，滑动变阻器消耗的功率为P2，P1:P2=2:3，若前后两次滑动变阻器接入电路中的阻值之比为8:3，则电源电压U=______。（电源电压恒定不变）


三、计算题(共35分)
21．(本题7分)如图所示，电源电压为9V且保持不变，闭合S时，电压表的示数为5.4V，电流表的水示数为0.6A，求
（1）R1的阻值；
（2）R1、R2消耗的电功率之比。

22．(本题7分)如图所示的电路中，电源电压恒为3V，电阻R2的阻值为30。当开关S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.3A，求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）当开关S1、S2均闭合时，通电10s电阻R2产生的热量。

23．(本题7分)如图所示用电器是家庭常用的电热水壶。一个星期天，小军陪妈妈去商店购买电热水壶，售货员给了他们一份××牌电热水壶的宣传资料，其内容如下：宣传资料的内容是否都可靠呢？请你根据上表提供的信息，（1L=1×10-3m3）计算：
（1）电热水壶正常工作时的电阻是多少？
（2）小军估计当时的自来水温度为20℃，当电热水壶装满水时，将水从20℃烧开需要吸收多少热量？〔c水=4.2×103J/（kg·℃）气压为1标准大气压，电热水壶吸收的热量忽略不计〕
（3）如果电热水壶正常工作时产生的热量全部被水吸收，几分钟能将水烧开？

24．(本题7分)养生壶是一种用于保健的烹饮容器，采用新型电加热材料，通电后产生热量把壶内的水加热。已知养生壶的额定电压为220V，额定功率为1000W。求：
（1）养生壶正常工作时的电阻是多少？
（2）若正常工作时，养生壶加热效率为91%，将1kg水从20℃加热到85℃需要多长时间？
（3）用电高峰期，家中只有养生壶工作，养生壶将1kg水从20℃加热到85℃，实际用时363s，此过程共耗电，此时养生壶两端的实际电压是多大？

25．(本题7分)如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）电路总功率的最大值和最小值。


参考答案
1．A
【详解】
A．给手机电池充电过程中，消耗电能，将电能转化为化学能，故A符合题意；
B．电水壶加热水，消耗电能，将电能转化为水的内能，故B不符合题意；
C．洗衣机正常工作时，消耗电能，将电能转化为电动机的机械能，故C不符合题意；
D．干电池正在给电灯供电时，将化学能转化为电能，故D不符合题意。
故选A。
2．D
【详解】
根据题意可知，加热器电功率为12W是同时闭合开关、时，设发热电阻、两端的电压为电源电压，发热电阻、的功率之比为

且有

解出

故选D。
3．B
【详解】
A．空调的电功率约为1000W，故不符合题意；
B．洗衣机的电功率约为300W，故符合题意；
C．电视机的电功率约为100W，故不符合题意；
D．台灯的电功率约为50W，故不符合题意。
故选B。
4．D
【详解】
A．由图滑片P和灯泡L串联，电压表与滑动变阻器滑片P右边部分并联，且电压表电阻很大，则电路中电流不能通过电压表，只能从滑动变阻器流过，当滑片P向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻不变，整个电路总电阻没有发生变化，所以电流表示数不变，故A错误；
B．由题已知灯泡额定电压为6V，由于在串联电路中，电源电压等于各部分电压之和，故滑动变阻器两端的电压为

所以为了保证电压表的安全，电压表应选0~15V量程，故B错误；
C．闭合开关后灯泡恰好正常发光，说明此时灯泡功率为额定功率，则灯泡L在10min消耗的电能为

故C错误；
D．由于滑动变阻器接入电路中电阻不变，电路的总电阻不变，则不论滑动变阻器滑片如何移动，电路中中电流都不变，滑动变阻器消耗的电功率不变。由于串联电路中电流处处相等，故通过滑动变阻器电流与灯泡电流相等，且灯泡恰好正常发光，则通过滑动变阻器电流

滑动变阻器两端的电压

滑动变阻器消耗的电功率

故D正确。
故选D。
5．B
【详解】
从图中可以看出，R1与R2并联电压表测量电源电压，电流表A测量干路电流，电流表A1测量R1电流。当滑动变阻器的滑片P向向右移动时，R2接入的电阻不断增大，电路的总电阻变大。
A．电流表A示数与电流表A1示数的差值为R2的电流，R2接入的电阻变大，电压不变，所以R2的电流会变小，故A错误；
B．电压表V示数与电流表A示数的比值为电路的总电阻，电路总电阻变大，因此电压表V示数与电流表A示数的比值变大，故B正确；
C．电压表V示数与电流表A1示数的比值为R1的阻值，R1的阻值不变，因此电压表V示数与电流表A1示数的比值不变，故C错误；
D．电源电压不变，电路总电阻变大，由欧姆定律得，电路总电流变小，电压表V示数与电流表A示数的乘积变小，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】
A．当滑动变阻器的滑片滑到A端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，由图像可知，电源的电压U＝6V，故A正确，不符合题意；
B．当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的电流I小＝0.2A，R1两端的电压U1＝2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压
U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V
滑动变阻器R2的最大阻值

故B正确， 不符合题意；
C．R1的阻值

故C错误，符合题意；
D．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑片P滑到AB中点时，电路中的电流

电阻R1的电功率

故D正确，不符合题意。
故选C。
7．D
【详解】
由图甲知：滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电流表测串联电路中的电流，电压表测滑动变阻器R两端的电压；
AC．由图乙可得：当电路中电流I1=3A时，滑动变阻器两端电压为零，此时R=0，则电源电压
U=I1R0=3A×R0……①
当电路中电流I2=1A时，滑动变阻器两端电压为1V，则电源电压
U=I2×R0+1V=1A×R0+1V……②
联立①②可得：R0=0.5Ω，U=1.5V；故A、C选项错误；
B．根据串联分压的规律“电阻越大，所分得的电压越大”可知：当滑动变阻器阻值R最大=5Ω时，电压表的示数最大。此时串联电路的总电阻为
R串=R最大+R0=5Ω+0.5Ω=5.5Ω
串联电路的电流为
I串== =
则电压表的最大示数为
U最大=I串R最大=×5Ω=1.36V
故C选项错误；
D．由图乙可知：电路中的最大电流I最大=3.0A，则电路的最大功率为
P最大=UI最大=1.5V×3.0A=4.5W
故D选项正确。
故选D。
8．D
【详解】
A．电阻R1与R2并联，电源电压等于R1两端的电压

故A正确，不符合题意；
B．电阻R2的阻值

故B正确，不符合题意；
C．电路的总功率为

故C正确，不符合题意；
D．这段时间电路消耗的电能

故D错误，符合题意。
故选D。
9．D
【详解】
A、电功率是表示电流做功快慢的物理量，故A错误；
B、高速无线充电器的最大功率约为20W，充电器的输入电压为220V，则最大输入电流为

故B错误；
C、该充电器在工作时将电能主要转化为化学能，故C错误；
D、手机充电器的输入电压为220V，故D正确。
故选D。
10．D
【详解】
A．R1、R2、R0三电阻串联，电压表V1测量R1与R2的电压，电压表V2测量的是R2的电压，那么电压表V1的示数大于电压表V2的示数，故图乙中，曲线I为电压表V1的示数，曲线Ⅱ为电压表V2的示数，当滑片在b端时电流表示数为0.3A，此时R2的阻值最大，根据曲线Ⅱ可知，此时的电压为3V，则R2的最大阻值为

故A错误；
B．当电流为0.3A时，电阻R1的电压为

则电阻R1的阻值为

故B错误；
CD．当电流为0.3A时，设电源电压为U，则电源电压为

若滑片置于变阻器的中点位置，此时R2的阻值为原来的一半，阻值为5Ω，R2消耗的电功率为0.8W，此时的电流为

此时R1两端的电压为

R2两端的电压为

则电源电压为

则电源电压为

故C错误；D正确。
故选D。
11．A
【详解】
A．若电能表表盘上标有，表示电能表铝盘转n圈用电器消耗的电能为，不同的电能表这个参数是不同的，设甲、乙电能表上分别标有和。若电能表t时间甲、乙两电能表的铝盘分别转了n1和n2圈，且n1＞n2，则甲、乙两电能表t时显示的用电器消耗的电能分别为
……①
……②
由①②可知，相同时间用电器消耗的电能取决于电能实际转的圈数与电能表参数（）的比值，故电能表的铝盘转的越快，不一定越费电，故A错误；
B．根据可知

因水的比热容较大，故水升温小，因初温相同，故水的末温低，因此，质量和初温都相等的油和水吸收相同热量时，油的温度比水的温度高，故B正确；
C．实像是实际光线会聚形成的，可以呈现在光屏上。若此时去掉光屏，实际光线会聚成实像后继续向前传播，若人眼在原来光屏后面的位置，当实际光线进入人眼时，不需要光屏，人眼也可以看到实像，故C正确；
D．光在真空中传播速度最大，光从空气传入水里，光速变慢；一般地，声音在固体、液体和气体中的传播速度逐渐变慢，声音从空气传入水里，声速变快，故D正确。
故选A。
12．B
【详解】
只闭合开关S1，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，等效电路图如图1所示；滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，等效电路图如图2所示；同时闭合S1、S2，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，等效电路图如图3所示。


A．图1和图2中，由P=I2R可得
=
所以
=
故A错误；
B．图1和图3中，由串联电路的电阻特点和I=可得

即

所以

故B正确；
C．图3中：由串联电路的电流特点和P=I2R可得
=== =
所以
P2=PB=×0.675W=0.225W
所以，总功率
P3=PB+P2=0.675W+0.225W=0.9W
故C错误；
D．图1和图3中，由串联电路的电阻特点和I=可得电源电压为
U=I1(RA+R1+R2)=I3(RB+R2)
又知，RA=15Ω，RB=30Ω，=，= ，所以
=
解得：R1=5Ω，R2=10Ω，图2中：由串联电路的电流特点和I=可得：
===
所以
UB=2U2=2×2V=4V
则电源电压
U=UB+U2=4V+2V=6V
故D错误。
故选B。
13．B
【详解】
由图可知，只闭合S1，R1、R2、R3串联，V1测R2、R3两端总电压，滑片P在最上端时，R2=0，V2测R1两端电压，此时最小值为3V，滑片P在最下端时，V2测R1和R2阻值两端电压，电压表V1示数不变，而电压表V1与V2的示数之差变化了2V，即V2示数变化了2V，即R2两端电压为2V，根据串联分压得

即

闭合开关S1、S2时，R1、R2滑片之上的部分电阻、R3串联，当滑片P在中点时，相当于R1、R2、R3串联，V1测R2、R3两端总电压，V2测R1和R2阻值两端电压，且电压表V1与V2的示数之比为1:2，根据串联分压可得

整理可得

可求得

滑片P在最上端时，R2=0，V2测R1两端电压，此时电路电阻最小，此时相当于R1、R3串联，
且

则根据串联分压，R3两端电压与电源电压的关系为

R3有最大功率0.75W，得

即

而当P在中点时，电路总功率为

故B符合题意。
故选B。
14．C
【详解】
A．由图知道，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图乙知道，电路中的最大电流为I大=4A；由图丙知道，变阻器消耗的最大电功率P滑大=6W，故A正确，不符合题意；
B．当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，由知道，电源的电压
U=I大r总=4A×r总①
由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流

滑动变阻器消耗的电功率

当R=r总时，变阻器消耗的电功率最大，即
②
由①②两式解得，U=6V，r总=1.5Ω，由于每节蓄电池的电压为2V，所以，电池的节数

每节铅蓄电池的阻值

故B正确，不符合题意；
C．由图丁知道，铅蓄电池输出电能的最大效率为80%，则

解得，滑动变阻器的最大阻值
R=4r总=4×1.5Ω=6Ω
故C错误，符合题意；
D．当R=r总时，变阻器消耗的电功率最大是6W，由知道，此时变阻器两端的电压

即图丙中a点对应的横坐标为3V，故D正确，不符合题意。
故选C。
15．1.25 3.6 661.2
【详解】
[1]由 知道，1的电可供“220V 800W”的电饭锅正常工作的时间

[2]由知道，电饭锅正常工作时的电流

[3]由知道，“220V 800W”的电饭锅的电阻

电路中的电压降低到200V，电阻丝的电阻不变，这时电炉实际的电功率

16．3.36×105 336
【详解】
（1）[1]水的体积

由可得，水的质量

水吸收的热量

（2）[2]因电热水壶放出的热量全部被水吸收，所以，由可得，加热时间为

故加热时间为。
【点评】
本题考查了热量的综合计算以及电功率公式的灵活应用，难度不大。
17．12 10 1.2
【详解】
[1]电路图知，断开开关S1，闭合开关S、S2，R1相当于定值电阻连入电路中，R1与R0串联，电流表测电路中电流，电压表测P左侧部分电压，滑片从a点向右移动到最右端，电路中电流I=0.3A保持不变，由图丙知R1的最大值R1max=30Ω，此时变阻器接入电路的阻值Ra=4Ω，只闭合开关S、S1，R1与L串联，电流表测电路中电流，电压表测P左侧部分电压，滑片P从最右端向左移动到a点，保证电路元件安全，当变阻器连入电路的阻值最小，即滑片在a点时，电路的总电阻最小，电路中电流最大，由图乙知，电路最大电流Imax=0.5A，所以此时最大电流为灯泡正常发光的电流，即IL=0.5A，灯泡此时两端电压等于其额定电压，灯泡的额定电压

由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器两端电压
U滑=ImaxRa=0.5A×4Ω=2V
所以电源电压
U=UL+U滑=10V+2V=12V
[2]只闭合开关S、S2，将滑片P在最右端时，R1相当于定值电阻连入电路中，R1与R0串联，由串联电路电流特点知，通过R0的电流
I0=I=0.3A
由串联电路特点和欧姆定律可得，R1的两端电压
U1=IR1max=0.3A×30Ω=9V
R0的两端电压
U0=U-U1=12V-9V=3V
R0的阻值

[3]只闭合开关S、S1，R1与L串联，电流表测电路中电流，电压表测P左侧部分电压，滑片P在最右端，连入电路的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，最小电流是0.2A，变阻器两端的电压
U1大=I小R1max=0.2A×30Ω=6V
灯泡两端的电压
UL1=U- U1大=12V-6V=6V
灯泡L的功率
PL1=UL1I小=6V×0.2A=1.2W
18．
【详解】
[1]由于甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图象可知
I甲额=0.6A，I乙额=0.3A
P甲额∶P乙额=UI甲额∶UI乙额=I甲额∶I乙额=0.6A∶0.3A=2∶1
[2]甲、乙两灯并联在2V的电源两端时，由图象可知
I甲=0.3A，I乙=0.2A
电阻之比
R甲∶R乙=∶=I乙∶I甲=0.2A∶0.3A=2∶3
[3]把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为2V，乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V，所以实际功率之比
P甲∶P乙=U甲I∶U乙I=2V∶6V=1∶3
19．12 1.8 0.2 396
【详解】
（1）[1]灯泡L正常工作时的电阻为

（2）[2]闭合S1、S3，断开S2、S4，灯泡L、定值电阻R1和滑动变阻器R2串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，当电压表示数最大时，通过定值电阻的电流最大，定值电阻R1的阻值为10Ω，电压表量程为0～3V，则定值电阻允许通过的最大电流为

滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，灯泡允许通过的最大电流为

串联电路各处电流相等，所以电路允许通过的最大电流为0.3A，此时电路消耗的最大功率为
P=UIR=6V×0.3A=1.8W
[3]滑片移至中点时电压表示数为2V，则此时通过电路的电流为

变阻器两端的电压
U滑==3V
则灯泡的实际功率为
P′=U′I′=(U-U1′-U滑)I′=(6V-2V-3V)×0.2A=0.2W
（3）[4]断开S1、S3，闭合S2、S4，灯泡L、定值电阻R1并联接入电路，并联电路各并联支路两端电压相等，通过灯泡的电流为灯泡允许通过的最大电流0.5A，通过定值电阻的电流为
I1=
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则干路电流为
I0=IL+I1=0.5A+0.6A=1.1A
电路工作1分钟消耗的电能为
W=UI0t=6V×1.1A×60s=396J
20．10
【详解】
由电路图知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电压表测量R1两端的电压，设滑片置于两个位置时，通过电路的电流分别为I1和I2，则有

那么

所以
I2=2I1
据U=IR知，R1的第二次的电压
U1′=I2R1=2I1R1=2U1=2×2V=4V
据串联电路的特点有
U=2V+I1R2，U=4V+I2R2′=4V+2I1⋅R2
解以上两式得，电源的电压
U=10V
21．（1）6Ω；（2）2:3
【详解】
由电路图可知，R1与R2两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压

由可得，R1的阻值

串联电路中各处的电流相等，则R1、R2消耗的电功率之比

答：（1）R1的阻值为6Ω。
（2）R1、R2消耗的电功率之比为2∶3。
22．（1）10Ω；（2）3J
【详解】
解：（1）当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，电阻R1的阻值

（2）当S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，通电10s电阻R2产生的热量

答：（1）电阻R1的阻值是10Ω；
（2）当开关S1、S2均闭合时，通电10s电阻R2产生的热量是3J。
23．（1）48.4Ω；（2）1.008×106J；（3）16.8min
【详解】
解：（1）电热水壶正常工作时的电阻

（2）已知水壶的容积为3L，则一壶水的质量
m=ρV=1×103kg/m3×3×10-3m3=3kg
当电热水壶装满水时，将水从20℃烧开需要吸收热量
Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(100℃-20℃)=1.008×106J
（3）如果电热水壶正常工作时产生的热量全部被水吸收，则
W=Q=1.008×106J
需要的时间

答：（1）电热水壶正常工作时的电阻是48.4Ω；
（2）电热水壶吸收的热量是1.008×106J；
（3）如果电热水壶正常工作时产生的热量全部被水吸收，16.8min能将水烧开。
24．（1）48.4Ω；（2）300s；（3）200V
【详解】
解：（1）由 得，养生壶正常工作时的电阻

（2）1kg水从20℃加热到85℃需要的热量

养生壶需要放出的热量

将1kg水从20℃加热到85℃需要的时间

（3）此时养生壶两端的实际功率

由 得，此时养生壶两端的实际电压

答：（1）养生壶正常工作时的电阻是48.4Ω；
（2）若正常工作时，养生壶加热效率为91%，将1kg水从20℃加热到85℃需要300s；
（3）此时养生壶两端的实际电压是200V。
25．（1）1.6W，10Ω；（2）25Ω；（3）3.2W，1.6W
【详解】
解：（1）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在a端时，滑动变阻器阻值最大，此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路中，此时电路中电流最小，电压表V1测量L的电压，示数为1V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为3V，串联电路电流处处相等，所以此时电路中的电流为I=0.2A，L的电压为UL=1V，R0的电压为U0=2V，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路阻值为0，此时R0和灯泡串联接入电路，根据欧姆定律可知，此时电路中电流最大，根据乙图可知此时电流为0.4A，电压表V1测量L的电压，示数为4V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为8V；所以此时电路中的电流为I'=0.4A，L的电压为UL'=4V，R0的电压为U0'=4V，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，根据欧姆定律可知此时灯泡L的电阻为

根据题意，此时灯泡正常发光，所以灯泡的额定功率为
P额=UL'I'=4V×0.4A=1.6W
定值电阻R0的阻值为

（2）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，此时滑动变阻器接入阻值为0，此时R0和灯泡串联接入电路中，电源电压
U电=UL'+U0'=4V+4V=8V
滑片在a时，变阻器分压
U滑=U电-U0-UL=8V-2V-1V=5V
滑动变阻器的最大阻值

（3）电路总功率的最大值为
P大=U电I'=8V×0.4A=3.2W
电路总功率的最小值为
P小=U电I=8V×0.2A=1.6W
答：1）小灯泡的额定功率为1.6W，定值电阻R0的阻值为10Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为25Ω；
（3）电路总功率的最大值为3.2W，电路总功率的最小值为1.6W。